Стимулятор росту рослин із знезаражуючими властивостями

Стимулятор росту рослин із знезаражуючими властивостями, який містить полімерні похідні гуанідину, який відрізняється тим, що головним його інгредієнтом є сіль полімерного похідного гуанідину з янтарною кислотою, а саме полігексаметилен 3 відсутність комплексного підходу із застосуванням солей життєво важливих мікроелементів, недостатньо суттєве зростання схожості та енергії проростання насіння. Відомо, що ґрунти багатьох регіонів України не містять належної кількості засвоюваних форм деяких мікроелементів, тому, для зменшення дефіциту цих життєво важливих для паростка речовин, передпосівну обробку насіння СРР доцільно поєднувати з внесенням мікродобрив. Проте, іони таких металів, як Cu2+, Ni2+, Zn2+, Co2+, Cr3+, Fe3+, Pb2+, Hg2+, Mn2+ можуть витісняти протон з протонованої іміногрупи полімеру і утворювати з ПГМГхл стійкі комплексні сполуки, частина яких нерозчинна у воді. Заміна ПГМГхл на солі полігексаметиленгуанідину з органічними кислотами може допомогти розв'язати цю проблему. Ще одним аналогом запропонованого СРР є використання янтарної кислоти в рослинництві для підвищення врожайності сільськогосподарських культур, наприклад, для стимулювання росту та збільшення врожайності пшениці [Калинин Ф.Л. Биологически активные вещества в растениеводстве. - Киев: Наукова думка, 1984. - 318с.]. Проте, до недоліків цього способу можна зарахувати високу вартість та великі витрати препарату за рахунок його досить високих концентрацій, а також незначне стимулювання проростання насіння. В основу корисної моделі поставлено завдання розробити новий екологічно безпечний стимулятор росту рослин (СРР) на основі полімерних похідних гуанідину, який володів би також знезаражуючими (бактерицидними, вірулоцидними, фунгістатичними) властивостями і зменшував дефіцит життєво важливих для розвитку паростка мікроелементів на збіднених ґрунтах. Поставлене завдання вирішується таким чином, що стимулятор росту рослин із знезаражуючими властивостями, який містить полімерні похідні гуанідину, відрізняється тим, що головним його інгредієнтом є сіль полімерного похідного гуанідину з янтарною кислотою, а саме полігексаметиленгуанідину сукцинат двозаміщений (ПГМГсд), а також додатково містить мікроелементи (Zn2+, Со2+, В3+, Мn2+), при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас.%: полігексаметиленгуанідину сукцинат двозаміщений (ПГМГсд) 10 цинку сульфат (ZnSO4·7H2O) 2 кобальту сульфат (CoSO4·7H2O) 2 марганцю хлорид (МnСl2·4Н2О) 1 борна кислота (Н3ВО3) 0,5 вода питна 84,5. Передпосівна обробка насіння, наприклад, гороху, квасолі, буряка кормового та інших культур проводиться шляхом замочування на 10-15 хв. у водному розчині солей мікроелементів і ПГМГсд з молекулярною масою від 4 до 10 кДа, при концентрації ПГМГсд від 0,0001% до 0,5%, концентрації солей мікроелементів при цьому становлять, відповідно, від 0,000005% до 0,1%, з наступним просушуванням насіння. Найкраще стимулюючий ефект запропонованого СРР проявляється при обробці насіння буряку та бобових (горох, квасоля). Так, для буряку 58712 4 (сорт "Урсус полі") максимальні значення схожості та енергії проростання (зростання показників у 2-3 рази) характерні при концентраціях препарату за ПГМГсд 0,1-0,5%, а для гороху (сорт "Альфа") при концентраціях 0,001-0,01% (див. приклади 1,3). Для квасолі (сорт "Встенга") енергія проростання зростає на 50%, а схожість на 30-35%, оптимальна концентрація препарату становить 0,01% (див. приклад 4). Для однодольних (злаків) усереднені показники менші, зокрема, для кукурудзи (сорт "Брусниця рання") і пшениці (сорт "Рання яра - 93"), зростання схожості та енергії проростання становить від 10% до 40%, а для жита вони майже не відрізняються від контролю. Є значні відмінності показників щодо дії різних концентрацій СРР. Так, для злакових культур кращими виявилися концентрації 0,001-0,01%, зокрема, для кукурудзи зростання схожості у даному випадку становить близько 10%, а енергії проростання збільшується на 30-40% (див. приклад 2), для пшениці зростання становить близько 40% за обома показниками. Сутність корисної моделі, що заявляється на склад і застосування СРР для насіння сільськогосподарських культур, ілюструється прикладами 1-4. Приклад 1. Порівняння впливу самого ПГМГсд і ПГМГсд в комплексі з солями мікроелементів (СРР), на схожість, енергію проростання насіння, розміри коренів і пагонів паростків на ранніх етапах їх онтогенезу гороху сорту "Альфа". Схожість, енергію проростання насіння та інші параметри визначали за загальноприйнятою методикою [Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения качества. - М.: Агропромиздат, 1991. - 415с.]. Насіння дослідних рослин замочували протягом 15 хв. у водних розчинах препаратів (рН 6-7) в концентраціях від 0,0001% до 1,0% (за ПГМГ). Після цього рідину зливали, а насіння підсушували 30 хв. на фільтрувальному папері та вміщували в чашки Петрі для пророщування на зволожених подушечках з фільтрувального паперу та вати або рулонах з фільтрувального паперу. Енергію проростання насіння гороху визначали на 3-й день, схожість - на 6-й. Довжину пагонів (l) і коренів (L) вимірювали у той самий день, в який визначали схожість насіння, а також додатково через кілька днів. В таблицях 1-4 наведені усереднені дані 20-80 визначень, повторність модельних дослідів - 3кратна. Статистичну обробку отриманих експериментальних даних проводили за стандартними методиками [Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. - Минск: Вышейша школа, 1973. - 318с.]. Відхилення від середніх значень для кожного статистичного ряду не перевищує 10%. Результати порівняння ростостимулюючої дії самого ПГМГсд і СРР, що містить комплекс цього полімеру із солями мікроелементів, для насіння гороху наведено в табл.1. Експерименти засвідчили, що енергія проростання для ПГМГсд і СРР суттєво не відрізняється, а схожість насіння, розміри пагона і кореня для композиції полімеру з солями мікроелементів (СРР) значно перевищує аналогічні показники для чистого ПГМГсд. Схо 5 58712 жість зростає у 2 рази, а довжина кореня і пагона 6 збільшується на 20-40%. Таблиця 1 Стимулююча дія СРР на основі сукцинату ПГМГ на ростові показники насіння гороху сорту "Альфа" Концентрація препарату (за ПГМГ), % ПГМГ сукцинат двозаміщений + солі мікроелементів (СРР) l пагона на 13 L кореня на 13 l пагона на 13 Енергія добу добу добу пророс- Схожість, % до % до тання, % % до % до мм контро- до конт- контролю мм контромм контроролю лю лю лю 5,2 81,3 121,2 141,5 17,8 81,7 8,3 129,7 6,5 101,6 80,3 130,0 19,6 89,9 7,1 110,9 4,9 76,6 181,8 183,4 25,2 115,6 8,7 135,9 8,6 134,4 125,8 216,7 26,8 122,9 8,8 137,5 7,7 120,3 257,6 225,0 31,6 145,0 9,1 142,2 6,1 95,3 212,1 200,0 22,8 104,6 9,7 151,6 8,6 134,4 348,5 300,0 32,9 150,9 11,4 178,1 5,5 85,9 242,4 200,0 31,3 143,6 9,7 151,6 103,7 196,2 199,6 119,3 142,2 ПГМГ сукцинат двозаміщений L кореня на 13 Енергія добу пророс- Схожість, тання, % % до кон% до до конттролю мм контроролю лю 1,0 125,5 62,5 13,7 62,8 0,5 150,1 137,5 16,7 76,6 0,1 175,6 87,5 16,3 74,8 0,05 175,2 56,3 24,6 112,8 0,01 225,3 75,0 24,7 113,3 0,005 250,0 100,0 20,9 95,9 0,001 325,5 143,8 22,0 100,9 0,0001 125,3 100,0 20,3 93,1 середнє 194,1 95,5 91,3 контроль 100 100 21,8 100 (вода) 6,4 В інших дослідах композицію ПГМГсд з мікроелементами (запропонований СРР) порівнювали з дією водного розчину суміші солей мікроелементів та розчину цих солей з янтарною кислотою. З'ясувалося, що енергія проростання насіння гороху після обробки СРР перевищувала аналогічний показник отриманий для двох інших композицій на 20-25%, а схожість - на 25-30%. Подібні результати отримано і для насіння інших випробуваних культур. Високі концентрації різних солей ПГМГ (0,11,0%), зазвичай, можуть дещо пригнічувати ростову активність пагонів, це прояв біоцидної дії полімеру. Приклад 2. Передпосівна обробка насіння кукурудзи цукрової сорту "Брусниця рання" солями 100 100 100 21,8 100 6,4 100 мікроелементів в суміші з янтарною кислотою і СРР на основі ПГМГсд з цими ж солями (концентрації солей однакові). Енергію проростання насіння кукурудзи визначали на 4-й день, схожість - на 7-й. Довжину пагонів (l) і коренів (L) вимірювали у на 7-й і 11-й день. Визначено, що друга композиція (СРР) краще стимулює енергію проростання і схожість насіння, так само збільшуються й середні розміри пагона і кореня паростків. Оптимальні концентрації СРР становлять 0,01-0,001%, енергія проростання для цих концентрацій збільшується на 30-40% порівняно із контролем, а схожість - на 4-10%, розміри пагонів і коренів зростають на 30-60%. Результати дослідів для насіння кукурудзи наведено в табл.2. Таблиця 2 Порівняння дії СРР на основі ПГМГсд із сумішшю цих же солей мікроелементів із янтарною кислотою на ростові показники насіння кукурудзи цукрової сорту "Брусниця рання" Суміш солей мікроелементів з янтарною кислотою L кореня на 7 l пагона на 7 Енергія добу добу пророс- Схожість, тання, % % до кон% до % до до конттролю мм контромм контроролю лю лю 0,5 125,4 109,3 61,0 70,9 69,0 113,1 0,1 116,9 98,3 73,0 84,9 45,0 73,8 0,01 124,6 101,8 72,0 83,7 53,0 86,9 0,001 109,0 89,3 96,0 111,6 70,0 114,7 0,0001 100,9 90,5 96,0 111,6 86,0 140,9 середнє 115,4 97,8 79,6 92,5 64,6 105,9 контроль 100,0 100,0 86,0 100,0 61,0 100,0 (вода) Концентрація препарату (за ПГМГ), % Приклад 3. Передпосівна обробка насіння буряку кормового сорту "Урсус полі" ПГМГхл з солями мікроелементів і СРР на основі ПГМГсд з цими ж солями. Енергію проростання насіння буряку СРР на основі ПГМГсд (з мікроелементами) L кореня на 7 l пагона на 7 Енергія добу добу пророс- Схожість, тання, % % до % до % до до конт- контролю мм контромм контроролю лю лю 132,6 100,5 62,0 72,1 58,0 95,0 117,6 103,0 66,0 76,7 67,0 109,8 144,7 110,5 135,0 156,9 81,0 132,8 132,5 104,3 117,0 136,0 80,0 131,1 120,4 93,8 92,0 106,9 79,0 129,5 129,6 102,4 94,4 109,7 73,0 119,6 100,0 100,0 86,0 100,0 61,0 100,0 визначали на 5-й день, схожість - на 10-й. Довжину пагонів (l) і коренів (L) вимірювали у на 10-й і 17-й день. 7 58712 З'ясувалося, що друга композиція (СРР) краще стимулює енергію проростання і схожість насіння, щодо середнього розміру пагона і кореня парост 8 ків, ці показники суттєво від контролю не відрізняються. Результати дослідів для насіння буряку наведено в табл. 3. Таблиця 3: Порівняння дії ПГМГ хлориду з солями мікроелементів і СРР на основі ПГМГ сукцинату з цими ж солями на ростові показники насіння буряку кормового сорту "Урсус полі" ПГМГхл (з мікроелементами) L кореня на 10 l пагона на 10 Енергія добу добу пророс- Схожість, тання, % %до конт% до % до до контролю мм контромм контроролю лю лю 1,0 200,0 250,0 13,9 53,3 18,4 44,2 0,5 309,1 333,4 14,5 55,8 34,7 83,6 0,1 163,6 166,7 48,2 185,2 46,0 110,8 0,05 218,2 233,4 41,3 158,9 51,5 124,1 0,01 163,6 150,0 39,7 152,5 51,5 124,1 0,005 127,2 133,3 34,5 132,7 50,2 121,0 0,001 181,8 216,7 37,2 143,1 52,2 125,7 0,0001 127,2 150,0 33,4 128,2 43,7 105,2 середнє 187,3 204,2 126,2 104,8 контроль 100 100,0 26,0 100,0 41,5 100,0 (вода) Концентрація препарату (за ПГМГ),% Приклад 4. Результат передпосівної обробки насіння квасолі сорту "Встенга" стимулятором (СРР), що містить ПГМГсд і солі мікроелементів. Енергію проростання насіння визначали на 4-й день, схожість - на 7-й. Довжину пагонів (1) і коренів (L) вимірювали на 7 і 13 добу. СРР на основі ПГМГсд (з мікроелементами) L кореня на 10 l пагона на 10 Енергія Схожість, добу добу пророс% до тання, % % до % до контродо контмм контромм контролю ролю лю лю 327,3 333,4 9,0 34,5 30,1 72,6 356,4 383,4 11,7 44,9 36,7 88,3 290,9 300,0 34,2 131,4 49,3 118,8 200,0 200,0 29,9 115,0 39,8 95,8 254,5 233,3 32,9 126,4 50,7 122,2 218,2 250,0 31,9 122,5 51,0 122,9 145,5 150,0 20,4 78,2 28,9 69,6 326,8 316,7 30,4 116,7 51,0 122,9 265,0 270,9 96,2 101,6 100,0 100,0 26,0 100,0 41,5 100,0 Для концентрацій робочих розчинів препарату (за ПГМГсд) 0,01% енергія проростання зростає на 50%, а схожість на 30-35%, середня довжина пагону також помітно збільшується (табл. 4). Таблиця 4 Вплив СРР на основі ПГМГсд з мікроелементами на ростові показники насіння квасолі сорту "Встенга" Концентрація Енергія проСхожість, % препарату (за ростання, % до контролю ПГМГсд),% до контролю 0,5 125,0 133,3 0,1 125,0 116,7 0,01 150,0 133,3 0,001 101,8 116,7 0,0001 100,2 108,3 контроль (вода) 100,0 100,0 L кореня на 13 добу мм % до контролю мм % до контролю 146,0 200,0 138,0 188,0 188,0 174,0 83,9 114,9 79,3 108,0 108,0 100,0 190,0 194,0 178,0 192,0 200,0 137,0 138,7 141,6 129,9 140,1 146,0 100,0 Застосування заявленого у винаході стимулятора (СРР), що містить органічну сіль ПГМГсд в комплексі з солями найбільш важливих мікроелементів, дозволяє суттєво підвищити схожість та енергію проростання насіння низки сільськогосподарських культур (буряк, горох, квасоля та ін.), особливо на мінерально збіднених ґрунтах, крім того, завдяки антимікробним властивостям Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська l пагона на 13 добу ПГМГсд, передпосівна обробка насіння призводить до знезараження насіння та зростання стійкості паростка щодо бактеріальних, вірусних і грибкових інфекцій. Запропонований СРР легко розчиняється у воді в будь-яких пропорціях, не має запаху, хімічно не агресивний, має нейтральне значення рН, безпечний для працюючого персоналу і оточуючого середовища. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601